Elektromanyetik kaldırma treni. – yüksek hızlı hattan daha ekonomik

şüphesiz Şangay Maglev- Şangay'ın ve tüm Çin'in ilgi çekici yerlerinden biri. Bu dünyanın ilk ticari mıknatısıdır. Demiryolu Ocak 2004'te işletmeye alınmıştır.

Şimdi bu 30 kilometrelik hat, Şangay bölgesindeki Long Yang Lu metro istasyonuna bağlanıyor. Bu mesafe manyetik kaldırma treni ile 8 dakikadan daha kısa bir sürede katediliyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, giderseniz 40 dakika sürecek.

Böyle bir trene en az iki kez binmeniz gerekir - bir kez maksimum hıza ulaştığında hız göstergesini izlerken ve başka bir kez pencereden manzaraya hayran kalarak :)

Shanghai Maglev Alman teknolojisi kullanılarak inşa edildi. Bu alandaki aktif geliştirmeler ağırlıklı olarak Japonya ve Almanya'da gerçekleştirilmektedir.

Manyetik ped. Nasıl çalışır?

Maglev kelimesinin kısaltması manyetik kaldırma(magnetig levitasyon, İngilizce), yani tren, güçlü bir elektromanyetik alanın etkisi altında yol yüzeyinin üzerinde havaya uçuyor gibi görünüyor.

Kontrollü elektronik olarak elektromıknatıslar (1). Ayrıca özel rayın (2) alt kısmında mıknatıslar bulunmaktadır. Mıknatıslar etkileştiğinde tren rayın bir santimetre üzerinde havada asılı kalır. Yanal hizalamadan sorumlu mıknatıslar da vardır (3). Ray boyunca uzanan sargı, treni harekete geçiren manyetik bir alan yaratıyor.

Tren şoförsüz gidiyor. Yönetim bilgisayarlar kullanılarak kontrol merkezinden gerçekleştirilir. Elektrik kontrol merkezinden yalnızca hareket ettiği bölgeye beslenir şu an tren. Yavaşlamak için manyetik alan vektörünü değiştirir.

Avantajlar ve dezavantajlar

"Eğer biriniz bir kule inşa etmeye karar verirse, önce oturup onu bitirmek için yeterli parası olup olmadığını görmek için tüm masrafları hesap etmez mi?" (Luka 14 bölüm 28 ayet)

Bu sözler her yerde bu tür trenlerin yapılmamasının nedenlerinden birini de içeriyor.

Özel bir ölçüm cihazının yapımı ve bakımı pahalıdır. Örneğin Şangay Maglev'in inşası sulak alanlar nedeniyle daha da karmaşık hale geldi. Her palet desteği, kayalık bir tabana oturan özel bir beton ped üzerine döşenir. Bazı yerlerde bu yastığın kalınlığı 85 metreye ulaşıyor! Sonuç olarak, bu 30 km'lik manyetik yolun maliyeti 10 milyar yuan oldu.

Ayrıca bu yola başka araçların girmesi de artık mümkün değil. Bu, onu yüksek hızlı trenler için yapılmış raylardan ayırıyor; normal olanlar hâlâ bu raylarda seyahat edebiliyor.

Şimdi hoş şeyler hakkında. Maglev'in temel avantajı elbette hızdır. Tren, start verdikten kısa bir süre sonra saatte 430 km hıza çıkıyor.

Nispeten düşük elektrik tüketimi - bir araba veya uçağınkinden birkaç kat daha az. Buna bağlı olarak çevreye daha az zarar verilmektedir.

Parçaların sürtünmesi büyük ölçüde azaldığı için böyle bir trenin işletme maliyetleri daha düşüktür.

Testler, trendeki manyetik alanın geleneksel trenlerden bile daha zayıf olduğunu gösterdi. Araç, güçlü mıknatıslar elektronik kalp pili taşıyanlar da dahil olmak üzere yolcular için tehlikeli değildir.

Tren, elektrik kesintisi durumunda özel frenleri devreye sokan akülerle donatılıyor. Ters vektörlü bir manyetik alan oluşturarak trenin hızı saatte 10 km'ye düşüyor ve sonunda tren durup rayların üzerine düşüyor.

Şangay Maglev'in Geleceği

Artık maglev yolunun uzunluğu 30 km. Hattın başka bir Şanghay havaalanına, batısında bulunan Hongqiao'ya kadar uzatılması planlandığı biliniyor. Daha sonra yolu güneybatıya, Hangzhou'ya kadar uzatın. Sonuç olarak güzergahın uzunluğu 175 km olacak. Ancak şimdilik proje 2014 yılına kadar donduruldu. 2010'dan bu yana Şangay ve Hangzhou yüksek hızlı demiryoluyla birbirine bağlanıyor. Maglev'in genişletilmesi planlarının hayata geçirilip geçirilmeyeceğini zaman gösterecek.

Yakınlaştır-sunum:http://zoom.pspu.ru/sunumlar/145

1. Amaç

Manyetik kaldırma treni veya maglev(İngiliz manyetik kaldırma kelimesinden, yani “maglev” - manyetik düzlem), insanları taşımak için tasarlanmış, manyetik kuvvetler tarafından sürülen ve kontrol edilen, manyetik olarak asılı bir trendir (Şekil 1). Yolcu taşıma teknolojisini ifade eder. Geleneksel trenlerden farklı olarak hareket ederken ray yüzeyine temas etmez.

2. Ana parçalar (cihaz) ve amaçları

Bu tasarımın geliştirilmesinde farklı teknolojik çözümler mevcuttur (bkz. paragraf 6). Elektromıknatıslar kullanarak Transrapid treninin manyetik havaya kaldırılmasının çalışma prensibini ele alalım ( elektromanyetik süspansiyon, EMS) (İncir. 2).

Elektronik olarak kontrol edilen elektromıknatıslar (1) her arabanın metal “eteğine” tutturulmuştur. Özel bir rayın (2) alt tarafındaki mıknatıslarla etkileşime girerek trenin rayın üzerinde asılı kalmasını sağlarlar. Diğer mıknatıslar yanal hizalama sağlar. Ray boyunca, treni harekete geçiren manyetik bir alan (doğrusal motor) oluşturan bir sarım (3) döşenir.

3. Çalışma prensibi

Maglev treninin çalışma prensibi aşağıdaki fiziksel olaylara ve yasalara dayanmaktadır:

M. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon olgusu ve yasası

Lenz'in kuralı

Biot-Savart-Laplace yasası

1831'de İngiliz fizikçi Michael Faraday şunu keşfetti: elektromanyetik indüksiyon yasası, Vasıtasıyla İletken bir devre içindeki manyetik akıdaki bir değişiklik, devrede bir güç kaynağının yokluğunda bile bu devrede bir elektrik akımının oluşmasına neden olur.. Faraday'ın açık bıraktığı indüksiyon akımının yönü sorunu kısa süre sonra Rus fizikçi Emilius Christianovich Lenz tarafından çözüldü.

Kuzey kutbuna bir mıknatısın yerleştirildiği, bağlı bir pil veya başka bir güç kaynağı olmayan kapalı dairesel bir akım taşıma devresini düşünelim. Bu, döngüden geçen manyetik akıyı artıracak ve Faraday yasasına göre döngüde indüklenmiş bir akım görünecektir. Bu akım, Bio-Savart yasasına göre, özellikleri kuzey ve güney kutupları olan sıradan bir mıknatısın alanının özelliklerinden farklı olmayan bir manyetik alan oluşturacaktır. Lenz, indüklenen akımın, akımın oluşturduğu manyetik alanın kuzey kutbunun, sürülen mıknatısın kuzey kutbuna doğru yönlendirilecek şekilde yönlendirileceğini bulmayı başardı. Mıknatısların iki kuzey kutbu arasında karşılıklı itme kuvvetleri etkili olduğundan, devrede indüklenen endüksiyon akımı tam olarak mıknatısın devreye girişini engelleyecek yönde akacaktır. Ve bu sadece özel bir durumdur, ancak genelleştirilmiş bir formülasyonda Lenz kuralı, indüklenen akımın her zaman ona neden olan temel nedeni ortadan kaldıracak şekilde yönlendirildiğini belirtir.

Lenz'in kuralı, bugün manyetik kaldırma trenlerinde kullanılanın tam olarak aynısıdır. Böyle bir trenin vagonunun altına, çelik sacdan birkaç santimetre uzağa yerleştirilen güçlü mıknatıslar monte edilir (Şekil 3). Tren hareket ettiğinde, rayın konturundan geçen manyetik akı sürekli değişiyor ve içinde güçlü endüksiyon akımları ortaya çıkıyor, trenin manyetik süspansiyonunu iten güçlü bir manyetik alan yaratıyor (kontur arasında itici kuvvetlerin ortaya çıkmasına benzer) ve yukarıda açıklanan deneydeki mıknatıs). Bu kuvvet o kadar büyüktür ki, biraz hız kazandıktan sonra tren kelimenin tam anlamıyla birkaç santimetre raydan kalkar ve aslında havada uçar.

Kompozisyon, mıknatısların aynı kutuplarının itilmesi ve bunun tersine, farklı kutupların çekilmesi nedeniyle havaya kalkar. TransRapid treninin yaratıcıları (Şekil 1) beklenmedik bir manyetik süspansiyon şeması kullandılar. Aynı adı taşıyan kutupların itimini değil, zıt kutupların çekiciliğini kullandılar. Bir mıknatısın üzerine bir yük asmak zor değildir (bu sistem stabildir), ancak bir mıknatısın altına asmak neredeyse imkansızdır. Ancak kontrollü bir elektromıknatıs alırsanız durum değişir. Kontrol sistemi mıknatıslar arasındaki boşluğu birkaç milimetrede sabit tutar (Şekil 3). Boşluk arttıkça sistem, destekleyici mıknatıslardaki akım gücünü artırır ve böylece arabayı "çeker"; azaldıkça akım azalır ve boşluk artar. Programın iki ciddi avantajı var. Rayın manyetik elemanları hava şartlarının etkilerinden korunur ve ray ile tren arasındaki küçük boşluk nedeniyle alanları önemli ölçüde zayıflar; çok daha düşük akımlar gerektirir. Sonuç olarak, bu tasarıma sahip bir trenin çok daha ekonomik olduğu ortaya çıkıyor.

Tren ileri doğru hareket ediyor doğrusal motor. Böyle bir motorun şeritler halinde gerilmiş bir rotoru ve statoru vardır (geleneksel bir elektrik motorunda bunlar halkalar halinde yuvarlanır). Stator sargıları dönüşümlü olarak açılır ve hareketli bir manyetik alan oluşturulur. Lokomotif üzerine monte edilen stator bu alana çekilerek tüm treni hareket ettirir (Şekil 4, 5). . Teknolojinin temel unsuru, saniyede 4.000 kez frekansta dönüşümlü olarak akım besleyip keserek elektromıknatıslar üzerindeki kutupların değiştirilmesidir. Güvenilir bir çalışma elde etmek için stator ile rotor arasındaki boşluk beş milimetreyi geçmemelidir. Özellikle viraj alırken, yan süspansiyonlu yollar hariç, tüm monoray yol türlerinin özelliği olan, hareket sırasında arabaların sallanması nedeniyle bunu başarmak zordur. Bu nedenle ideal bir pist altyapısına ihtiyaç var.

Sistemin stabilitesi, mıknatıslama sargılarındaki akımın otomatik olarak düzenlenmesiyle sağlanır: sensörler sürekli olarak tren ile ray arasındaki mesafeyi ölçer ve elektromıknatıslardaki voltaj buna göre değişir (Şekil 3). Ultra hızlı kontrol sistemleri yol ile tren arasındaki boşluğu kontrol eder.

Tek frenleme kuvveti aerodinamik sürükleme kuvvetidir.

Yani, bir maglev treninin hareket şeması: arabanın altına destekleyici elektromıknatıslar yerleştirilmiştir ve rayın üzerine doğrusal bir elektrik motorunun bobinleri yerleştirilmiştir. Etkileşime girdiklerinde, arabayı yolun üzerine kaldıran ve ileri doğru çeken bir kuvvet ortaya çıkar. Sargılardaki akımın yönü sürekli olarak değişir ve tren hareket ettikçe manyetik alanlar değişir.

Destekleyici mıknatıslar, her istasyonda yeniden şarj edilen yerleşik pillerle (Şekil 4) çalıştırılır. Treni uçak hızlarına hızlandıran doğrusal elektrik motoruna, yalnızca trenin hareket ettiği bölümde akım sağlanır (Şekil 6 a). Bileşimin yeterince güçlü bir manyetik alanı, yol sargılarında akımı indükleyecek ve bunlar da bir manyetik alan yaratacaktır.

Trenin hızı arttığında veya yokuş yukarı gittiğinde enerji daha büyük bir güçle sağlanır. Yavaşlamanız veya ters yöne gitmeniz gerekiyorsa manyetik alan vektör değiştirir.

Video kliplere göz atın " Elektromanyetik İndüksiyon Yasası», « Elektromanyetik indüksiyon» « Faraday'ın deneyleri».

Pirinç. 6. b “Elektromanyetik İndüksiyon Yasası”, “Elektromanyetik İndüksiyon”, “Faraday Deneyleri” video parçalarından fotoğraflar.

Magnetoplane veya Maglev (İngiliz manyetik kaldırmasından), manyetik kuvvetler tarafından tahrik edilen ve kontrol edilen, manyetik süspansiyon üzerindeki bir trendir. Böyle bir tren, geleneksel trenlerden farklı olarak hareket sırasında ray yüzeyine temas etmez. Tren ile hareket eden yüzey arasında boşluk olduğundan sürtünme ortadan kalkar ve tek frenleme kuvveti aerodinamik sürükleme kuvvetidir.

Maglev'in elde edebileceği hız bir uçağın hızıyla karşılaştırılabilir ve onun rekabet etmesine olanak tanır hava hizmetleri kısa (havacılık için) mesafelerde (1000 km'ye kadar). Bu tür bir ulaşım fikri yeni olmasa da, ekonomik ve teknik kısıtlamalar bunun tam olarak geliştirilmesini engelledi: teknoloji yalnızca birkaç kez kamu kullanımına sunuldu. Şu anda Maglev, geleneksel bir demiryolunun rayları arasına veya otoyolun altına manyetik yol elemanlarının yerleştirildiği projeler olmasına rağmen mevcut ulaşım altyapısını kullanamıyor.

Şu anda trenlerin manyetik süspansiyonu için 3 ana teknoloji bulunmaktadır:

1. Süper iletken mıknatıslarda (elektrodinamik süspansiyon, EDS).

Almanya'da yaratılan "geleceğin demiryolu" daha önce Şanghay sakinlerinin protestolarına neden olmuştu. Ancak gösterilerin büyük huzursuzluklara yol açma tehdidinden korkan yetkililer bu kez trenlerle ilgileneceğine söz verdi. Gösterileri zamanında durdurmak için yetkililer, kitlesel protestoların en sık yaşandığı yerlere video kameralar bile astı. Çin kalabalığı çok organize ve hareketli, birkaç saniye içinde toplanıp sloganlarla gösteriye dönüşebiliyor.

Bunlar, 2005'teki Japon karşıtı yürüyüşlerden bu yana Şangay'daki en büyük halk gösterileri. Bu, Çin'in bozulan çevreyle ilgili kaygılarından kaynaklanan ilk protesto değil. Geçen yaz binlerce göstericiden oluşan kalabalık, hükümeti kimya kompleksinin inşaatını ertelemeye zorladı.

Manyetik kaldırma trenleri çevre dostu, sessiz ve hızlı ulaşımdır. Raylardan uçamazlar ve herhangi bir sorun anında güvenli bir şekilde durabilirler. Peki neden bu tür ulaşım yaygınlaşmıyor ve insanlar hala sıradan elektrikli trenleri ve trenleri kullanıyor?

Manyetik kaldırma trenleri: “geleceğin taşımacılığı” neden anlaşılmadı

1980'lerde manyetik kaldırma (maglev) trenlerinin yurt içi hava yolculuğunu yok edecek geleceğin taşımacılığı olduğuna inanılıyordu. Bu trenler saatte 800 km hızla yolcu taşıyabiliyor ve çevreye neredeyse hiç zarar vermiyor.

Maglev'ler her türlü hava koşulunda seyahat edebilir ve tek raylarını terk edemezler; tren raylardan ne kadar saparsa, manyetik kaldırma kuvveti onu o kadar fazla geri iter. Tüm maglevler aynı frekansta hareket ettiğinden sinyallerde herhangi bir sorun yaşanmayacaktır. Uzak mesafeler arasındaki mesafenin artması durumunda bu tür trenlerin ekonomi ve ulaşım üzerindeki etkisini bir düşünün. büyük şehirler yarım saatte aşıldı.

Peki neden sabahları işe hâlâ süpersonik hızlarda gidemiyorsunuz? Maglev kavramı, 1900'lerin başlarına kadar uzanan teknolojiyi kullanan çok sayıda patentle birlikte, bir yüzyıldan fazla bir süredir ortalıkta dolaşıyor. Ancak bugüne kadar yalnızca üç çalışan manyetik kaldırma tren sistemi hayatta kaldı ve bunların hepsi yalnızca Asya'da.

Japon Maglev'i. Fotoğraf: Yuriko Nakao/Reuters

Çalışanlarınız kurumsal güvenliğe tehdit oluşturabilir mi? kuruluşunuzun virüslere, siber saldırılara ve personel ihmallerine karşı iyi korunup korunmadığı.

Bundan önce, çalışan ilk Maglev Birleşik Krallık'ta ortaya çıktı: 1984 ile 1995 yılları arasında Birmingham Havaalanından bir AirLink servisi işletiliyordu. Maglev popüler ve ucuz bir ulaşım aracıydı ancak bazı yedek parçaları tek seferlik olduğundan ve bulunması zor olduğundan bakımı çok pahalıydı.

1980'lerin sonlarında Almanya da Batı Berlin'deki üç istasyon arasında sürücüsüz M-Bahn treni çalıştırarak bu fikre yöneldi. Ancak trenleri havaya kaldırma teknolojisini daha sonraya erteleme kararı aldılar ve hat kapatıldı. Üreticisi TransRapid, 2006 yılında La Tène eğitim sahasında 23 kişinin ölümüne yol açan bir kaza meydana gelene kadar maglevleri test etti.

Eğer TransRapid daha önce 2001 yılında Şangay Havaalanı için bir maglev inşası için sözleşme imzalamamış olsaydı, bu olay Alman maglevlerinin sonunu getirebilirdi. Artık bu maglev 431 km/saat hızla dünyanın en hızlı elektrikli treni oluyor. Onun yardımıyla, havaalanından Şangay'ın iş bölgesine kadar olan mesafe sadece sekiz dakikada katedilebiliyor. Normal ulaşımda bu bir saat sürer. Çin'in, Hunan eyaletinin başkenti Changsha'da faaliyet gösteren başka bir orta hızlı maglev'i (hızı yaklaşık 159 km/saat) var. Çinliler bu teknolojiyi o kadar çok seviyor ki, 2020 yılına kadar 12 şehirde birkaç maglev daha fırlatmayı planlıyorlar.

Almanya Başbakanı Angela Merkel, TransRapid maglev aracıyla Şangay Havalimanı'na giden ilk kişi oldu. Fotoğraf: Rolf Vennenbernd/EPA

Asya'da şu anda diğer manyetik kaldırma treni projeleri üzerinde çalışmalar sürüyor. Bunlardan en ünlülerinden biri, 2012'den bu yana Güney Kore'nin Incheon Havalimanı'ndan faaliyet gösteren EcoBee otonom servisidir. Kendi başına kısa çizgi Maglev'in aralarında 109 km/saat hızla hareket ettiği yedi istasyon bulunmaktadır. Ve geziler tamamen ücretsizdir.

İlk manyetik kaldırma treni, Almanya'daki 1979 IVA Uluslararası Taşımacılık Fuarı kapsamında bir grup yolcu taşıdı. Ancak çok az kişi aynı yıl başka bir maglev olan Sovyet modeli TP-01'in test pisti boyunca ilk metrelerini sürdüğünü biliyor. Sovyet maglevlerinin bu güne kadar hayatta kalması özellikle şaşırtıcı - 30 yıldan fazla bir süredir tarihin eteklerinde toz topluyorlar.

Tim Skorenko

Manyetik kaldırma prensibine göre çalışan ulaşım deneyleri savaştan önce bile başladı. İÇİNDE farklı yıllar ve Farklı ülkeler havaya uçan trenlerin çalışan prototipleri ortaya çıktı. 1979'da Almanlar, üç aylık operasyonda 50.000'den fazla yolcu taşıyan bir sistemi tanıttı ve 1984'te manyetik kaldırma trenleri için ilk kalıcı hat Birmingham Uluslararası Havaalanında (İngiltere) ortaya çıktı. Rotanın başlangıç ​​uzunluğu 600 m idi ve havaya yükselme yüksekliği 15 mm'yi geçmiyordu. Sistem 11 yıl boyunca oldukça başarılı bir şekilde çalıştı ancak daha sonra ekipmanların eskimesi nedeniyle teknik arızalar daha sık hale geldi. Sistem benzersiz olduğundan neredeyse her yedek parçanın uygun şekilde üretilmesi gerekiyordu. bireysel sipariş Sürekli kayıplara yol açan hattın kapatılmasına karar verildi.

1986, TP-05 Ramenskoye'deki eğitim sahasında. 800 metrelik bölüm seyir hızlarına çıkmamıza izin vermedi ancak ilk “yarışlar” bunu gerektirmiyordu. Son derece kısa sürede üretilen araba neredeyse hiç "çocukluk hastalığı" olmadan idare edildi ve bu iyi bir sonuçtu.

İngilizlerin yanı sıra seri manyetik trenler Almanya'da her şeyi oldukça başarılı bir şekilde başlattılar - Transrapid şirketi, Derpen ve Laten şehirleri arasındaki Emsland bölgesinde 31,5 km uzunluğunda benzer bir sistemi işletiyordu. Ancak Emsland Maglev'in hikayesi trajik bir şekilde sona erdi: 2006 yılında teknisyenlerin hatası nedeniyle ciddi kaza 23 kişinin öldüğü olayda hat rafa kaldırıldı.

Bugün Japonya'da kullanılan iki manyetik kaldırma sistemi vardır. İlki (şehir içi ulaşım için) 100 km/saat'e kadar hızlar için elektromanyetik süspansiyon sistemi kullanıyor. Daha iyi bilinen ikinci SCMaglev ise 400 km/saatin üzerindeki hızlar için tasarlandı ve süper iletken mıknatıslara dayanıyor. Bu programın bir parçası olarak birçok hat inşa edildi ve bir demiryolu aracı için dünya hız rekoru (581 km/saat) kırıldı. Sadece iki yıl önce yeni bir nesil tanıtıldı Japon trenleri manyetik süspansiyon - L0 Serisi Shinkansen. Ayrıca Çin'de, Şanghay'da da Alman "Transrapid" sisteminin benzeri bir sistem çalışıyor; aynı zamanda süper iletken mıknatıslar kullanır.

TP-05 salonunda iki sıra koltuk ve merkezi bir koridor vardı. Araba geniş ve aynı zamanda şaşırtıcı derecede alçak - 184 cm boyundaki editör neredeyse başıyla tavana dokunuyordu. Sürücü kabininde ayakta durmak imkansızdı.

Ve 1975'te ilk Sovyet maglevinin geliştirilmesine başlandı. Bugün neredeyse unutuldu ama bu çok önemli bir sayfa teknik tarihÜlkemiz.

Geleceğin treni

Önümüzde duruyor - büyük, fütürist tasarımlı, daha çok benziyor uzay gemisi bir bilim kurgu filminden ziyade araç. Aerodinamik alüminyum gövde Kayar kapı, yanda stilize edilmiş “TP-05” yazısı. Deneysel bir maglev arabası 25 yıldır Ramenskoye yakınlarındaki bir test sahasında duruyor, selofan kalın bir toz tabakasıyla kaplanmış, altında iyi Rus geleneğine göre mucizevi bir şekilde metale kesilmemiş harika bir makine var. Ancak hayır, korundu ve bireysel bileşenlerin test edilmesi amaçlanan selefi olan TP-04 korundu.

Atölyedeki deneysel araba zaten yeni bir görünümde. Birkaç kez yeniden boyandı ve fantastik bir kısa filmin çekimi için yan tarafa büyük bir Ateş Topu yazısı yapıldı.

Maglev'in gelişimi, SSCB Petrol ve Gaz İnşaat Bakanlığı'nın ortaya çıktığı 1975 yılına kadar uzanıyor. Üretim Derneği"Soyuztransprogress". Birkaç yıl sonra başladı Hükümet programı Manyetik kaldırma treni üzerinde çalışmaların başladığı “yüksek hızlı çevre dostu ulaşım”. Finansman çok iyiydi; proje için Moskova yakınlarındaki Ramenskoye'de 120 metrelik yol bölümü olan VNIIPItransprogress Enstitüsü'nün özel bir atölyesi ve eğitim alanı inşa edildi. Ve 1979'da, ilk manyetik kaldırma aracı TP-01, test mesafesini kendi gücüyle başarıyla geçti - ancak yine de, unsurları daha sonra Ramenskoye'ye "taşınan" Gazstroymashina fabrikasının geçici 36 metrelik bölümünde. Lütfen unutmayın - Almanlarla aynı anda ve diğer birçok geliştiriciden önce! Prensip olarak, SSCB manyetik taşımacılığı geliştiren ilk ülkelerden biri olma şansına sahipti - çalışma, Akademisyen Yuri Sokolov liderliğindeki zanaatlarının gerçek meraklıları tarafından gerçekleştirildi.

Ray üzerinde (turuncu) manyetik modüller (gri). Fotoğrafın ortasındaki dikdörtgen çubuklar, yüzey düzgünsüzlüğünü izleyen boşluk sensörleridir. TP-05'in elektronikleri çıkarıldı, ancak manyetik ekipman kaldı ve prensip olarak araç yeniden çalıştırılabilir.

Popüler Mekanik seferi, OJSC Mühendislik ve Bilim Merkezi TEMP Genel Müdürü Andrey Aleksandrovich Galenko'dan başkası tarafından yönetilmedi. "TEMP" aynı organizasyondur, eski VNIIPItransprogress, Soyuztransprogress'in unutulmaya yüz tutmuş bir dalıdır ve Andrei Aleksandrovich en başından beri sistem üzerinde çalıştı ve neredeyse hiç kimse bu konuda ondan daha iyi konuşamazdı. TP-05 selofanın altında duruyor ve fotoğrafçının söylediği ilk şey şu oluyor: hayır, hayır, bunun fotoğrafını çekemeyiz, hiçbir şey hemen görülemez. Ama sonra selofanı ve Sovyet Maglev'ini ilk kez çıkarıyoruz. uzun yıllar karşımızda mühendisler ya da çöp depolama çalışanları değil, tüm ihtişamıyla karşımıza çıkıyor.

Neden Maglev'e ihtiyacınız var?

Gelişim taşıma sistemleri Manyetik kaldırma prensibiyle çalışan üç yöne ayrılabilir. Bunlardan ilki, tasarım hızı 100 km/saat'e kadar olan otomobillerdir; bu durumda en uygun şema, kaldırma elektromıknatıslarıdır. İkincisi ise 100-400 km/saat hıza sahip banliyö taşımacılığı; burada yanal stabilizasyon sistemlerine sahip tam teşekküllü bir elektromanyetik süspansiyonun kullanılması en çok tavsiye edilir. Ve son olarak, tabiri caizse en “moda” trend, 500 km/saat ve üzerine çıkabilen uzun mesafe trenleridir. Bu durumda süspansiyonun süper iletken mıknatıslar kullanılarak elektrodinamik olması gerekir.

TP-01 birinci yöne aitti ve 1980 ortasına kadar test sahasında test edildi. Ağırlığı 12 ton, uzunluğu 9 m idi ve 20 kişiyi ağırlayabiliyordu; Süspansiyon boşluğu minimum düzeydeydi - yalnızca 10 mm. TP-01'i yeni derecelendirmeler takip etti test makineleri- TP-02 ve TP-03, pist 850 m'ye uzatıldı, ardından doğrusal çekişli elektrikli tahrikin çalışmasını incelemek için tasarlanan laboratuvar arabası TP-04 ortaya çıktı. Sovyet maglevlerinin geleceği bulutsuz görünüyordu, özellikle de dünyada Ramensky dışında bu tür yalnızca iki eğitim alanı olduğu için - Almanya ve Japonya'da.

Daha önce TP-05 simetrikti ve hem ileri hem de geri hareket edebiliyordu; kontrol panelleri ve ön camlar her iki tarafında da vardı. Bugün, kontrol paneli yalnızca atölye tarafında korunmuştur - ikincisi gereksiz olduğu için sökülmüştür.

Havaya uçan bir trenin çalışma prensibi nispeten basittir. Kompozisyon raya temas etmiyor, havada asılı duruyor - mıknatısların karşılıklı çekilmesi veya itilmesi işe yarıyor. Basitçe söylemek gerekirse, arabalar, manyetik kaldırmanın dikey olarak yönlendirilen kuvvetleri sayesinde ray düzleminin üzerinde asılı kalır ve yatay olarak yönlendirilen benzer kuvvetler tarafından yanal yuvarlanmalardan korunur. Ray üzerinde sürtünme olmadığında, hareketin önündeki tek "engel" aerodinamik dirençtir - teorik olarak bir çocuk bile çok tonlu bir arabayı hareket ettirebilir. Tren doğrusal bir mekanizma ile harekete geçirilir. asenkron motorörneğin Moskova monorayında çalışana benzer (bu arada, bu motor OJSC Bilim Merkezi "TEMP" tarafından geliştirildi). Böyle bir motorun iki parçası vardır: birincil (endüktör) arabanın altına, ikincil (reaktif lastik) raylara monte edilir. İndüktörün yarattığı elektromanyetik alan lastikle etkileşime girerek treni ileri doğru hareket ettirir.

Maglev'in avantajları öncelikle aerodinamik dışında direncin olmamasıdır. Ayrıca sistemin hareketli elemanlarının sayısının klasik trenlere göre az olması nedeniyle ekipman aşınması minimum düzeydedir. Dezavantajları ise rotaların karmaşıklığı ve yüksek maliyetidir. Örneğin sorunlardan biri güvenliktir: Maglev'in üst geçide "kaldırılması" gerekir ve eğer üst geçit varsa, acil bir durumda yolcuları tahliye etme olasılığını dikkate almak gerekir. Ancak TP-05 arabası 100 km/saat'e kadar hızlarda çalışacak şekilde planlanmıştı ve nispeten ucuz ve teknolojik açıdan gelişmiş bir palet yapısına sahipti.

1980'ler VNIIPI-transprogress'ten bir mühendis bilgisayarda çalışıyor. Atölyenin o zamanki ekipmanı en modern olanıydı - “Yüksek Hızlı Çevre Dostu Ulaşım” programının finansmanı, perestroyka zamanlarında bile ciddi aksaklıklar yaşanmadan gerçekleştirildi.

Her şey sıfırdan

TP serisini geliştirirken mühendisler esasen her şeyi sıfırdan yaptılar. Arabanın mıknatısları ile pist arasındaki etkileşimin parametrelerini seçtik, ardından elektromanyetik süspansiyonu ele aldık - manyetik akıları, hareket dinamiklerini vb. optimize etmeye çalıştık. Geliştiricilerin ana başarısı sözde manyetik olarak adlandırılabilir. Pist düzensizliklerini telafi edebilen ve yolcularla otomobilin konforlu dinamiklerini sağlayabilen kayaklar yarattılar. Düzensizliğe uyum, menteşelerle zincire benzer bir şeye bağlanan küçük boyutlu elektromıknatıslar kullanılarak gerçekleştirildi. Devre karmaşıktı ama katı bir şekilde sabitlenmiş mıknatıslardan çok daha güvenilir ve verimliydi. Sistem, yol düzensizliklerini izleyen ve belirli bir elektromıknatıstaki akımı ve dolayısıyla kaldırma kuvvetini azaltan veya artıran güç dönüştürücüye komutlar veren boşluk sensörleri sayesinde izlendi.

TP-01, ilk Sovyet maglev'i, 1979. Burada araba henüz Ramenskoye'de değil, Gazstroymashina fabrikasının eğitim sahasında inşa edilen 36 metrelik kısa bir pist bölümünde duruyor. Aynı yıl, Almanlar bu tür ilk arabayı gösterdiler - Sovyet mühendisleri zamana ayak uydurdu.

Program kapsamında elektromanyetik süspansiyona sahip tek "ikinci yön" otomobil olan TP-05 üzerinde test edilen de bu şemaydı. Vagon üzerindeki çalışmalar çok hızlı bir şekilde gerçekleştirildi - alüminyum kasaörneğin bunu tam anlamıyla üç ayda yaptılar. TP-05'in ilk testleri 1986'da gerçekleşti. 18 ton ağırlığındaydı, 18 kişi kapasiteliydi, arabanın geri kalanı test ekipmanlarıyla doluydu. Bu tür arabaların pratikte kullanıldığı ilk yolun Ermenistan'da (Erivan'dan Abovyan'a, 16 km) inşa edileceği varsayıldı. Hız 180 km/saat'e, kapasite ise araç başına 64 kişiye çıkarılacaktı. Ancak 1980'lerin ikinci yarısı, Sovyet maglevinin pembe geleceğine ilişkin kendi ayarlamalarını yaptı. O zamana kadar, ilk kalıcı manyetik kaldırma sistemi İngiltere'de zaten başlatılmıştı; siyasi değişimler olmasaydı İngilizlere yetişebilirdik. Projenin kesintiye uğramasının bir diğer nedeni de Ermenistan'da meydana gelen ve finansmanın keskin bir şekilde azalmasına yol açan depremdi.

Proje B250 - yüksek hızlı maglev "Moskova - Sheremetyevo". Yakovlev Tasarım Bürosu'nda aerodinamik geliştirildi ve segmentin koltuk ve kokpit içeren tam boyutlu maketleri yapıldı. Tasarım hızı - 250 km/saat - proje endeksine yansıdı. Ne yazık ki, 1993 yılında bu iddialı fikir finansman eksikliği nedeniyle çöktü.

Aeroexpress'in atası

TP serisindeki tüm çalışmalar 1980'lerin sonlarında durduruldu ve 1990'dan beri, o zamana kadar kısa bilim kurgu filmi "Robotlar Karışmaz"da rol almayı başaran TP-05, selofan altında kalıcı olarak depoya konuldu. inşa edildiği aynı atölyede. Çeyrek asırda bu arabayı "canlı" gören ilk gazeteci olduk. Kontrol panelinden koltuk döşemelerine kadar içerideki hemen hemen her şey korunmuştur. TP-05'in restorasyonu sanıldığı kadar zor değil; bir çatı altında duruyordu. iyi koşullar ve ulaşım müzesinde bir yeri hak ediyor.

1990'ların başında TEMP Araştırma Merkezi, şu anda Moskova hükümeti tarafından görevlendirilen maglev konusunu sürdürdü. Aeroexpress'in fikriydi, yüksek Hızlı Tren Başkent sakinlerini doğrudan Sheremetyevo Havaalanına ulaştırmak için manyetik bir havaya yükselme üzerinde. Projeye B250 adı verildi. Milano'daki bir sergide trenin deneysel bir bölümü gösterildi ve ardından proje şunları içeriyordu: yabancı yatırımcılar ve mühendisler; Sovyet uzmanları dış gelişmeleri incelemek için Almanya'ya gitti. Ancak 1993 yılında mali kriz nedeniyle proje kısıtlandı. Şeremetyevo'ya giden 64 kişilik vagonlar yalnızca kağıt üzerinde kaldı. Bununla birlikte, sistemin bazı unsurları tam ölçekli örneklerde oluşturuldu - süspansiyon üniteleri ve şasi, yerleşik güç kaynağı sistemi için cihazlar ve hatta bireysel ünitelerin testleri başladı.

En ilginç olanı ise Rusya'da maglev konusunda gelişmeler yaşanıyor. JSC Bilim Merkezi "TEMP" çalışıyor ve uyguluyor çeşitli projeler sivil ve savunma sanayi için test sahası var, benzer sistemlerle çalışma deneyimi var. Birkaç yıl önce, JSC Rus Demiryolları'nın girişimi sayesinde, maglev hakkındaki konuşmalar yeniden tasarım geliştirme aşamasına taşındı - ancak işin devamı zaten başka kuruluşlara devredildi. Bunun nelere yol açacağını zaman gösterecek.

Editörler, materyalin hazırlanmasındaki yardımlarınız için size teşekkür etmek ister. CEO'ya ITC "Elektromanyetik Yolcu Taşımacılığı" A.A. Galenko.